微机总线论文
微型计算机总线技术发展研究
微型计算机总线技术发展研究班级:软件1202姓名:***学号:*************一、总线基本概念1、总线定义总线是一组能为多个部件分时共享的公共信息传送线路,是可以由多个信息处理单元(包括电路单元、芯片、电路模块、电路板和设备)所共享的信息通道,该信息通道通常是一组导线。
其特点是分时、共享。
2、总线上信息传送1)串行多位数据通过一根或一对信号线按一定的位序依次传递效率低、速度较慢、接口简单、资源占用少、信号间干扰少、受外影响小适合远距离传输随技术进步,已经能实现很高的传输速率2)并行多位数据通过多根信号线同时传递效率高、速度快、传输距离有限传输距离长时多位数据不能同时到达信号线间容易干扰3、总线分类1)片内总线:芯片内部的总线2)系统总线:计算机各部件之间的信息传输线①数据总线双向与机器字长、存储字长有关②地址总线单向与存储地址、I/O地址有关③控制总线处理中断请求总线请求,存储器读写总线允许中断确认3)通信总线:用于计算机系统之间或计算机系统与其他系统(如控制仪表、移动通信等)之间的通信4、总线特性机械特性:尺寸形状电气特性:传输方向和有效的电平范围功能特性:每根传输线的功能,地址总线、控制总线、数据总线有不同的功能时间特性:信号的时序关系5、总线的性能指标总线宽度:数据线的根数标准传输率:每秒传输的最大字节数(MB/s)时钟同步/异步:同步或不同步总线复用:地址线与数据线复用信号线数:地址线、控制线、数据线的总和总线控制能力:并发、自动、仲裁、逻辑、计数负载能力二、总线结构单总线结构双总线结构增加存储总线的双总线结构增加I/O总线的双总线结构面向 CPU 的双总线结构框图三总线结构四总线结构多总线结构三、总线控制1、总线判优控制1)主设备模块对对总线有控制权;从设备模块响应从主设备发来的总线命令2)集中式①链式查询方式②计数器定时查询方式③独立请求方式3)分布式2、总线通信控制1)目的:解决通信双方协调配合问题2)总线传输周期申请分配阶段:主模块申请,总线仲裁决定寻址阶段:主模块向从模块给出地址和命令传输阶段:主模块和从模块交换数据结束阶段:主模块撤销有关信息3)同步通信4)异步通信5)半同步通信6)分离式通信四、总线标准1、常用系统总线标准1)ISA总线ISA(Industry Standard Architecture,工业标准体系结构)总线是IBM 公司为PC/AT计算机制定的总线工业标准,也称为AT总线。
计算机总线技术发展[论文]
计算机总线技术发展浅析摘要:就计算机结构更新发展趋势,探讨总线技术特征、原理,以及发展更新与实践应用。
对促进计算机领域的不断延伸,实现现代化信息技术手段的持续优化、全面更新,创设显著的经济效益与社会效益,有重要地实践意义。
关键词:计算机总线技术发展中图分类号:tp212.9 文献标识码:a 文章编号:1007-3973(2013)006-094-021 计算机结构丰富发展计算机系统技术的快速更新、广泛应用,综合价值优势的显现,令其结构系统实现了丰富发展。
基于程序储存原理进行结构的布设,为一类经典的计算机结构设计思想。
主体令程序指令以及数据存储单元有效的集成构建,形成计算机存储系统。
目前,该结构系统在较多处理器体系中仍旧服务应用。
例如,英特尔处理器等。
该类指令以及数据集成于相同总线的体系结构,令信息流传递对计算机整体应用功能、处理速率造成了一定影响。
为此,人们研究令数据以及计算机应用程序实现分离,在不同存储器内运行,进而可在机器周期内,同步获取指令以及操作数字,优化处理效率,令数据信息承载水平上升了四倍。
该系统模式称为哈佛结构,应用于较多处理器与控制单元中,发挥了优势作用。
例如,微软芯片等。
该结构特征在于借助不同总线,令程序以及数据体现各自不同线宽,进而可扩充存储器带宽,令其承载大量的数据应用传输,优化提升了处理操作数字信号的实践效率。
就当前较多应用算法来讲,一些时候要应对较多操作数。
例如卷积运算,其指令的传输要明确两个操作数,倘若应用传统哈佛结构系统,则仅能应对取指令以及取数存在的矛盾问题,无法良好的实现既定目标。
为此应进行哈佛结构的优化更新,通过良好的改进,令单独存储器内部模块承担各自任务,即分担存储指令以及数据的工作,并预防两任务在相同时间开展,进而便于哈佛结构实现并行处理运行。
再者,就独立不同的数据以及地址总线,可应用公用地址,实现两存储模块的运行访问。
针对其相互数据的运行传输工作,可由公用总线承担。
RS485总线通信系统的设计及实现毕业论文
RS485总线通信系统的设计及实现毕业论⽂本科学⽣毕业论⽂论⽂题⽬:RS485总线通信系统的设计与实现学院:年级:专业:姓名:学号:指导教师:摘要⽆论是⼯业控制还是信号测试领域,实现不同通讯协议的数据融合都有着迫切需要。
但是⽬前市场中存在的协议转换器只能满⾜两种协议之间的转换,如RS485转RS232,USB转RS485等,但是经常存在着多种数据总线并存的情况,因此研制多种总线协议转换的设备有着⽐较⼤的实际意义。
除此之外,⽬前接⼝标准的RS485总线通信协议不统⼀,需设计⼀个⾼效稳定的通信协议。
基于以上原因,本论⽂提出⼀种基于⾼速RS485的多总线通信系统。
整个系统包含多个RS485节点,各个节点包含的通讯接⼝包括RS232,RS485和USB,从⽽实现这三类总线的通讯协议的转换。
设计并实现了⼀种适⽤于微机和单⽚机之间串⾏通信的通信协议,采⽤RS485简便,通信可靠性⾼总线标准,可⽤于⼯业测控和控制现场。
实验结果表明,该通信协议是切实可⾏的,达到了预期的设计要求。
关键词RS485总线;主从式;多机通信;通信协议AbstractWhether in the field of industrial control or signal test, the achievement of data fusion which is based on different communication protocol is urgent needed. However, in the current market, protocol converter can only achieve conversion between two protocols, such as RS485 to RS232, USB to RS485 and so on. Cases of coexistence data bus, it has great practical significance to develop an equipment for protocol conversion among different buses.Based on the reasons above, a high-speed RS485-based multi-bus communication system is presented in this paper. The entire system which is used to realize the three categories of bus communication protocol conversion consists of someRS485 nodes, each node contains the communication interfaces including RS232, RS485 and USB. In the practical application, the number of nodes can be changed as required to formsystem, for achievement of data fusion between a variety of bus communication protocol.Key wordsRS485 bus; Serial Bus; Protocol Conversion; Communication protocol⽬录摘要............................................................................................................................. I Abstract .....................................................................................................................II 第⼀章绪论 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.2 RS485总线通信系统研究现状 (2)第⼆章RS485介绍 (4)2.1 RS485标准 (4)2.2 MAX485芯⽚介绍 (4)2.3 RS485总线组⽹⽅式 (5)2.4 RS485⽅式构成的多机通信原理 (5)第三章系统协议及硬件设计 (7)3.1 RS485通信协议设计 (7)3.1.1 物理层设计 (7)3.1.2 数据链路层设计 (8)3.1.3 应⽤层设计 (8)3.1.4 通信协议 (8)3.2 系统硬件设计 (10)3.2.1 PC与RS485总线的接⼝ (10)3.2.2 RS485⽅式构成的多机通信 (10)3.2.3 单⽚机与PC机串⾏通信系统构成 (11)第四章系统的软件实现 (12)4.1 上下位机的关系 (13)4.2 下位机通信软件的设计 (14)4.3 上位机通信软件的设计 (16)4.3.1 通信协议设计 (16)4.3.2 多机传输 (17)4.3.3 差错控制 (18)4.4 程序设计 (19)第五章系统问题解决措施 (20)5.1 总线隔离 (20)5.2 失效保护 (20)5.3 电磁⼲扰问题 (20)结论 (22)参考⽂献 (23)致 (24)第⼀章绪论所谓通信,不仅仅要实现数据的传输,更应该体现准确性,也称可靠性传输,最好具有⼀定的纠错和检错能⼒。
计算机总线3篇
计算机总线第一篇:计算机总线的基础知识计算机总线指的是用于数据传输的一组电气信号线,是计算机内部各种硬件设备之间传输信息的通路。
计算机总线分为系统总线、输入输出总线和扩展总线三大类。
系统总线是连接计算机中央处理器(CPU)和随机存取存储器(RAM)之间的数据和控制信号传输线。
它由三类线路组成:数据线、地址线、控制线。
数据线用于传送数据,地址线用于传送RAM中存储单元的地址,控制线用于传送CPU对RAM的读写控制信号。
系统总线的传输速率是由CPU主频和总线位宽共同决定的,通常称作总线带宽。
输入输出总线是用于连接计算机输入输出设备和CPU的信号线路。
通过输入输出总线,计算机和打印机、鼠标、键盘等外设可以进行数据交换和数据控制。
扩展总线则是一种可供用户扩展计算机功能的总线。
在计算机体系结构中,扩展总线采用插卡的形式,用户可以通过插卡的方式扩展计算机的功能。
例如扩展显卡、声卡等。
总的来说,计算机总线是计算机内部各种硬件设备之间传输信息的通路。
它可以分为系统总线、输入输出总线和扩展总线三类,每一类总线都起着独特的作用。
在计算机的使用中,我们需要对计算机总线有相关的了解,以便更好地使用计算机。
第二篇:计算机总线的分类与功能计算机总线是计算机内部各种硬件设备之间传输信息的通路,分为系统总线、输入输出总线和扩展总线三类。
(1)系统总线系统总线是计算机内部各种硬件设备之间进行数据和控制信号传输的通路。
系统总线包含数据线、地址线和控制线这三类线路。
其中,数据线用于传送数据,地址线用于传送RAM中存储单元的地址,控制线用于传送CPU对RAM的读写控制信号。
系统总线的传输速率受CPU主频和总线位宽影响,通常称作总线带宽。
(2)输入输出总线输入输出总线是计算机内部连接各种输入输出设备和CPU 的信号线路。
通过输入输出总线,计算机可以和打印机、鼠标、键盘等外设进行数据交换和数据控制。
输入输出总线的传输速率取决于具体的接口标准和外设类型,如USB、PS/2等。
总线结构概述范文
总线结构概述范文总线结构是计算机组成中的重要概念,它用于连接计算机的各个组件,包括CPU、内存、输入输出设备等,实现它们之间的信息传递和数据交换。
总线结构决定了计算机的性能、扩展能力和可靠性。
总线结构可以分为系统总线和外设总线。
系统总线是计算机内部各个组件之间传输数据和控制信号的通道,包括地址总线、数据总线和控制总线。
外设总线则是连接计算机与外部设备之间的接口,用于数据输入和输出。
在总线结构中,地址总线用于传输访问内存或外设所需的地址信息,它决定了计算机可以寻址的内存空间大小。
数据总线用于传输数据,它决定了计算机能够同时传输的数据位数。
控制总线用来控制各个设备的工作状态,包括读写控制、时序控制等,它决定了计算机的操作方式和数据传输的顺序。
总线结构可以分为单总线结构、双总线结构和多总线结构。
单总线结构是最简单的总线结构,所有的组件共享一条总线,这种结构简单、成本低,但是并发性能差。
双总线结构是在单总线结构的基础上增加了数据总线,将数据传输和控制传输分开,提高了并发性能。
多总线结构是在双总线结构的基础上增加了多条数据总线和控制总线,可以实现更复杂的数据交换和并行处理。
总线结构的选择取决于计算机的应用需求和性能要求。
在一般的个人计算机中,通常采用双总线结构或多总线结构,以提高计算机的运行速度和并发性能。
在服务器和超级计算机等大型计算机中,通常采用更复杂的多总线结构,以满足高性能计算的需求。
总线结构的设计需要考虑以下几个方面的因素。
首先是带宽,即总线能够传输的数据量,它决定了计算机的数据传输速度。
其次是传输的延迟,即数据从发出到接收的时间间隔,它决定了计算机的反应速度。
再次是可扩展性,即总线能够连接的设备数量和种类,它决定了计算机的可拓展性和灵活性。
最后是可靠性,即总线能够正常工作的稳定性和容错性,它决定了计算机的可靠性和持久性。
总的来说,总线结构是计算机组成的重要组成部分,它实现了计算机内部各个组件的连接和数据交换,决定了计算机的性能、扩展能力和可靠性。
微型计算机原理范文
微型计算机原理范文一、硬件原理1.数据传输:微型计算机通过数据总线、地址总线和控制总线来实现数据的传输。
数据总线用于传输数据信息,地址总线用于传输存储器或外设的地址,控制总线用于传输控制信号。
2.运算:中央处理器是微型计算机的核心组件,主要负责数据的处理和运算。
它由算术逻辑单元(ALU)和控制单元组成。
ALU用于进行算术和逻辑运算,控制单元用于控制指令的执行顺序。
3.存储:主存储器用于存储数据和程序。
它的存取速度较快,但容量较小。
微型计算机还可以连接辅助存储器,如硬盘、光盘和闪存,用于存储大量的数据和程序。
4.控制:微型计算机通过控制单元来控制指令的执行。
控制单元根据指令寄存器中的指令来产生相应的控制信号,实现指令的取指、译码、执行和访存等过程。
5.外围设备:微型计算机可以连接各种外围设备,如显示器、打印机、键盘、鼠标、扫描仪等。
它们通过输入输出端口与计算机系统进行通信。
二、软件原理1.系统软件:系统软件包括操作系统和语言处理程序等。
操作系统是微型计算机的核心软件,负责管理计算机的硬件资源和提供给应用软件的环境。
语言处理程序用于将高级语言转换为计算机可以执行的机器语言。
2.应用软件:应用软件包括各种办公软件、设计软件、娱乐软件等。
它们是根据用户需求来开发的,用于解决特定的实际问题。
三、微型计算机的工作原理1.初始化:当微型计算机通电时,控制单元首先从BIOS(基本输入输出系统)中读取并执行一段特定的程序,进行系统的初始化。
2.取指:控制单元从主存储器中按照程序计数器指定的地址读取指令,存放在指令寄存器中。
3.译码:控制单元对指令进行译码,确定指令的执行类型和操作对象。
4.执行:根据指令的类型和操作对象,控制单元产生相应的控制信号,使算术逻辑单元和主存储器执行相应的操作。
5.存取数据:微型计算机通过数据总线和地址总线将数据和地址传输到相应的部件,实现对数据的存取。
6.结果输出:微型计算机将运算结果通过数据总线和输出接口传输到相应的外围设备,如显示器或打印机。
微型计算机的总线技术原理分析
USB总线
总结词
通用串行总线标准,用于连接外设和主机
详细描述
USB总线是一种通用的串行总线标准,用于 连接外设和主机。它采用集线器结构,支持 热插拔和即插即用功能,传输速率较高,广 泛应用于鼠标、键盘、打印机、移动存储设 备等外设的连接。
微型计算机的总线技 术原理分析
目录
• 微型计算机总线技术概述 • 微型计算机总线技术原理 • 常见微型计算机总线技术 • 微型计算机总线技术的应用场景与发展趋
势
01
微型计算机总线技术概 述
总线的定义与作用
总线的定义
总线是微型计算机中各部件之间进行 信息传输的一组公共线路。
总线的作用
总线作为各部件之间通信的桥梁,起 到了连接和传输数据的作用,使得各 部件能够协同工作。
总线的分类
可以分为局部总线和系统 总线。
按照功能分类
可以分为ISA、EISA、PCI、 AGP等总线标准。
按照总线标准分类
可以分为数据总线、地址 总线和控制总线。
按照传输性质分类
总线的发展历程
早期总线
如ISA、EISA等,这些总线传输速率 较低,逐渐被淘汰。
PCI总线
作为一种高速总线,逐渐成为主流, 广泛应用于台式机和服务器中。
异步通信协议
异步通信协议是指总线上的设备在没有时钟信号的情况下进行数据传输。异步通 信协议具有实现简单、成本低等优点,但存在数据传输速度慢、效率低等问题。
总线时序
时钟信号
时钟信号是总线时序的控制信号,用 于同步总线上的设备和保证数据传输 的正确性。时钟信号的频率越高,数 据传输速度越快。
毕业设计(论文)任务书 CAN总线
计算机科学与信息工程系(院)2012届
设计(论文)依据
CAN(Controller Area Network,控制器局域网)是一种高性能、高可靠、易开发且低成本的现场总线,也是最早在我国应用的现场总线之一。CAN是20世纪80年代(1983)德国Bosch(博世)公司为解决众多的测量控制部件之间的数据交换问题而开发的一种串行数据通信总线。CAN是ISO国际标准化的串行通信协议。在当前的汽车产业中,出于对安全性、舒适性、方便性、低公害、低成本的要求,各种各样的电子控制系统被开发了出来。由于这些系统之间通信所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同,由多条总线构成的情况很多,线束的数量也随之增加。为适应“减少线束的数量”、“通过多个LAN,进行大量数据的高速通信”的需要,1986 年德国电气商博世公司开发出面向汽车的CAN通信协议。此后,CAN通过ISO11898及ISO11519进行了标准化,现在在欧洲已是汽车网络的标准协议。
第6周4.5-4.11对分类信息系统进行详细设计;
第7周4.12-4.18拟出系统的基本构架,对系统进行编码;
第8周4.19 -4.25对系统中各个模块进行详细的设计;
第9周4.26-5.2对系统进行测试,在导师的指导下进行修改,并写出测试分析报告;
第10周5.3-5.9撰写毕业设计论文,根据指导老师的意见对其进行修改和完善;
[10]陆前锋.基于SJA1000的CAN总线智能控制系统设计[J].自动化技术与应用,2003.
[11]SJA1000 stand-alone CAN Controller Application Note.Philips Semi conductor,1997.
[12]CAN application layer and communication profile.CAN in Automation协会,2000
现代微型计算机总线技术的发展
现代微型计算机总线技术的发展闫长青吴石增摘要:对现代微型计算机的总线技术进行了概述,并对随微型计算机不断发展所采用的几种典型的总线进行了介绍,重点介绍了新近应用较多的PCI和AGP总线。
同时对各种总线的性能进行了综合对比。
关键词:总线技术PC/XT总线ISA总线PCI总线AGP总线EISA总线近十几年来,微型计算机有了迅猛的发展,引发了新的技术革命,甚至引起了人们生活方式的巨大变革。
微型计算机之所以有如此大的能力,与计算机结构技术的不断革新、发展是密切相关的。
而总线技术正是计算机结构技术中一个十分重要的组成部分。
采用总线技术,是现代计算机技术发展的必然。
由于总线技术的应用,简化了系统设计,便于组织各模块的专业化生产,也便于产品的升级换代,同时也能得到众多计算机厂商的支持。
在一般的微型计算机系统中,往往具有不同层次的总线结构,以386微机系统为例,它就支持以下4种总线:(1)CPU总线:具有32位地址线(CAB)和32位数据线(CDB),它用来连接CPU和外围芯片。
(2)存储总线:具有32位地址线(MAB)和36位数据线(MDB,包括4位奇偶校验位),用来连接存储控制器和DRAM。
(3)系统总线:也称I/O通道总线,用来与扩充槽上的各扩充板卡相连。
系统总线有多种标准,其数据地址线不同,以适用于不同的应用系统。
(4)外部总线:具有24位地址线(XAB)和8位数据线(XDB),用来与主机板上的I/O控制器和键盘控制器相连接。
在以上几种总线中,CPU总线、存储总线、外部总线在系统板上,不同的计算机系统采用的芯片组不同。
所以这些总线均不完全相同,也没有互换性问题。
而系统总线则不同,它是与I/O扩展插槽相连接的。
I/O插槽中可以插入各种扩充板卡,作为各种外设的适配器与外设连接。
因此要求系统必须有统一的标准,以便按照这些标准来设计各类适配卡。
本文以下讨论的微机总线即指PC及其兼容机的系统总线或称I/O总线。
下面将对微机总线发展过程中的几种典型总线技术进行逐一介绍,重点是新近采用的PCI及AGP总线技术。
总线通信综合课程设计论文
总线通信综合课程设计论文一、课程目标知识目标:1. 让学生理解总线通信的基本概念、原理及分类;2. 掌握总线通信协议和数据传输方式,了解其在计算机系统中的应用;3. 了解总线通信技术的发展趋势及其在未来通信领域的重要性。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识分析和解决实际总线通信问题的能力;2. 提高学生设计简单总线通信系统的实践操作能力;3. 培养学生查阅资料、团队协作和沟通交流的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对总线通信技术的兴趣,激发其探索精神;2. 增强学生对我国通信事业的自豪感,培养其爱国主义情怀;3. 引导学生认识到总线通信技术在节能减排、绿色出行等方面的意义,提高其社会责任感。
课程性质:本课程为信息技术学科的综合课程设计,以理论与实践相结合的方式进行教学。
学生特点:学生处于高年级阶段,已具备一定的信息技术基础,具有较强的学习能力和动手能力。
教学要求:结合学生特点和课程性质,注重理论与实践相结合,强调知识的应用与实践能力的培养,使学生在掌握基本知识的同时,提高解决实际问题的能力。
通过课程目标的分解,为教学设计和评估提供明确的方向,确保课程实施的有效性。
二、教学内容根据课程目标,教学内容主要包括以下几部分:1. 总线通信基本概念与原理:介绍总线通信的定义、作用、分类,以及总线通信的基本原理。
2. 总线通信协议与数据传输方式:详细讲解常见总线通信协议(如I2C、SPI、USB等)的工作原理、特点及应用;分析数据传输方式(同步、异步、半同步等)的优缺点。
3. 总线通信技术在计算机系统中的应用:以实际案例为例,阐述总线通信在计算机系统中的关键作用。
4. 总线通信技术的发展趋势:介绍当前总线通信技术的发展动态,展望未来总线通信技术的发展方向。
5. 实践操作:设计一系列实践任务,让学生动手搭建简单的总线通信系统,培养实际操作能力。
教学大纲安排如下:第一周:总线通信基本概念与原理第二周:总线通信协议与数据传输方式第三周:总线通信技术在计算机系统中的应用第四周:总线通信技术的发展趋势第五周:实践操作与总结教材章节及内容:第一章:总线通信概述第二章:总线通信协议与数据传输方式第三章:总线通信技术应用第四章:总线通信技术发展趋势第五章:实践操作与案例分析教学内容科学系统,注重理论与实践相结合,旨在帮助学生全面掌握总线通信相关知识,提高解决实际问题的能力。
计算机总线技术发展[论文]
计算机总线技术发展[论文]
摘要:就计算机结构更新发展趋势,探讨总线技术特征、原理,以及发展更新与实践应用。
对促进计算机领域的不断延伸,实现现代化信息技术手段的持续优化、全面更新,创设显著的经济效益与社会效益,有重要地实践意义。
关键词:计算机总线技术发展
1计算机结构丰富发展
计算机系统技术的快速更新、广泛应用,综合价值优势的显现,令其结构系统实现了丰富发展。
基于程序储存原理进行结构的布设,为一类经典的计算机结构设计思想。
主体令程序指令以及数据存储单元有效的集成构建,形成计算机存储系统。
目前,该结构系统在较多处理器体系中仍旧服务应用。
例如,英特尔处理器等。
该类指令以及数据集成于相同总线的体系结构,令信息流传递对计算机整体应用功能、处理速率造成了一定影响。
为此,人们研究令数据以及计算机应用程序实现分离,在不同存储器内运行,进而可在机器周期内,同步获取指令以及操作数字,优化处理效率,令数据信息承载水平上升了四倍。
该系统模式称为哈佛结构,应用于较多处理器与控制单元中,发挥了优势作用。
例如,微软芯片等。
该结构特征在于借助不同总线,令程序以及数据体现各自不同线宽,进而可扩充存储器带宽,令其承载大量的数据应用传输,优化提升了。
微型计算机控制技术结课论文(推荐五篇)
微型计算机控制技术结课论文(推荐五篇)第一篇:微型计算机控制技术结课论文微型计算机控制技术论文学院:信息科学与工程学院专业班级:电气1106班学号 : 0909112923 姓名:蒋颖指导老师:贺建军完成日期: 2014年5月4日计算机控制技术的应用与发展摘要:计算机控制技术作为一门日新月异的先进技术,其提供的整套数据采集和自动控制系统以高可靠性、易用性方便了农业、工业现场的使用。
在其基础上发展起来的网络化和现场总线技术又进一步促进了其发展。
计算机自动控制技术建立的系统可以显著提高企业的生产效益,使企业得以实现深层次的信息化,是目前满足我国自动化改造与创新发展的一个强大的动力。
关键字:计算机控制技术、农业、工业、应用现状、存在问题、发展方向一、计算机控制技术在工、农业生产中的应用1、工业生产对工业生产过程进行计算机控制是提高产品质量、降低成本、减少环境污染的必由之路, 计算机控制系统已成为生产设备及过程控制等重要的组成部分,它代替人的思维成为工业设备及工艺过程控制、产品质量控制的指挥和监督中心。
工业生产过程的计算机控制系统, 随着计算机的进步、工业生产工艺过程控制要求的提高和生产管理的完善而不断发展。
近年来计算机自动控制技术在我国工业中的发展非常迅速。
我国的许多大型企业、工厂由于在80、90年代引入国外生产设备和生产线,虽然扩大了生产能力,实现了生产自动化,但对生产中的数据采集和自动控制能力日益提出了新的要求。
以我国核燃料厂的HRL微机控制称重系统为例分析在工业现场环境中,如何引入计算机和自动控制技术,完成工业生产中各种预测和控制要求。
HRL微机控制称重系统,是给中国宜宾核燃料厂四车间称重装置开发的一套完整的计算机自动监测和控制系统。
本系统具有设置称重、实时控制称重数据采集、数据处理、报表打印、文件处理等多项功能。
它能够实时监视和控制现场称重与核燃料装管,显示称重情况,测量称重数据,并随时对工作中的异常情况作出报警,以便工作人员处理,另外,还能输入各种如放行号、芯块批号等信息,作日报表以备存档。
总线技术在计算机互连中的应用
总线技术在计算机互连中的应用计算机技术的快速发展,给互联网的建立打下了一定的基础。
而在互联网建立的过程中,总线技术就扮演着非常重要的角色。
它可以高效地传递数据,将各种不同的设备连接在一起,实现设备之间的通讯。
总线技术是一种在计算机之间共享信息的标准方式。
它是计算机体系结构中的一部分,实现了不同设备之间的数据交换,如主板上的不同组件,或者计算机之间的连接。
总线技术可以被认为是一组用于协调彼此信息传输的技术,它通过使不同的设备互相交换信息,将计算机所需的各种特定功能集成在一起。
这种技术不仅适用于计算机,还可以被用于各种电子设备的控制和通讯。
总线技术是实现设备之间数据交换的枢纽。
当计算机上的各种设备想要相互通信时,它们可以通过总线连接在一起,如硬盘、内存、显示器、网络接口卡等等。
总线可以理解为是这些设备之间传输数据的通道。
在计算机系统中,总线的作用是将设备的控制信号和数据发送到不同的设备,进而保证设备之间的数据传输和通讯。
总线技术的应用范围非常广泛。
它可以在不同的计算机行业中运用。
在工业自动化中,常常需要通过总线来进行设备和设备之间的通讯。
总线技术在控制系统中逐渐被广泛应用,如能源、交通、机器人等等。
总线技术也被广泛应用于移动设备的互联,如手机、平板电脑、车载电脑等等。
在这些设备中,通过总线技术可以实现设备之间的数据交流和控制。
总线技术以其高速、高效、稳定的数据传输能力,不断推动着计算机互联的发展。
在计算机的数据传输中,总线是不可或缺的一部分。
在计算机整体架构中,总线的带宽越高,计算机的数据传输速度就越快。
而总线技术继续发展,将推动计算机互联技术不断向前发展。
总线技术的发展也将有利于实现更高效的数据传输和通讯。
在计算机的发展过程中,总线技术不断被推向前沿。
总线技术的无限拓展,将带来更高效的数据传输和通讯方式。
总之,总线技术是计算机之间互联的重要手段,在各种计算机应用中都有着广泛的应用,它将继续推动计算机技术的不断发展。
计算机总线技术的现状与未来发展趋势
计算机总线技术的现状与未来发展趋势计算机总线技术的现状与未来发展趋势众所周知,在P C(P e r s o n a l C o m p u t e r即个人计算机)的发展中,总线屡屡成为系统性能的瓶颈,这主要是C P U(C e n t r a l P r o c e s s o r U n i t即中央处理器)的更新换代和应用不断扩大所致。
总线是微机系统中广泛采用的一种技术。
总线是一组信号线,是在多于2个模块(子系统或设备)间相互通讯的通路,也是微处理器与外部硬件接口的核心。
自I B M P C问世20余年来,随着微处理器技术的飞速发展,使得P C的应用领域不断扩大,随之相应的总线技术也得到不断创新。
由P C/X T到I S A、M C A、E I S A、V E S A 再到P C I、A G P、I E E E1394、U S B总线等。
究其原因,是因为C P U的处理能力迅速提升,但与其相连的外围设备通道带宽过窄且总落后于C P U的处理能力,这使得人们不得不改造总线,尤其是局部总线。
目前,A G P 局部总线数据传输率可达528M B/s,P C I-X可达1G B/s,系统总线传输率也由66M B/s到100M B/s甚至更高的133M B/s、150M B/s。
总线的这种创新,促进了P C系统性能的日益提高。
随着微机系统的发展,有的总线标准仍在发展、完善,与此同时,有某些总线标准会因其技术过时而被淘汰。
当然,随着应用技术发展的需要,也会有新的总线技术不断研制出来,同时在竞争的市场中,不同总线还会拥有自己特定的应用领域。
目前除了大家熟悉、较为流行的P C I、A G P、I E E E1394、U S B等总线外,又出现了E V6总线、P C I-X局部总线、N G I O总线等,它们的出现,从某种程度上代表了未来总线技术的发展趋势。
20年来,C P U已经迅速发展到6-7代,相应的总线技术创新也已经达到了10余次之多。
微机总线论文
微机总线物理与电子工程学院电子信息科学与技术10-4班20102102141002张宇军2012.10.7微机总线总线的分类一、按相对于CPU位置划分:片内总线与片外总线。
(一)、内部总线(1)I2C总线I2C(Inter-IC)总线10多年前由Philips公司推出,是近年来在微电子通信控制领域广泛采用的一种新型总线标准。
它是同步通信的一种特殊形式,具有接口线少,控制方式简化,器件封装形式小,通信速率较高等优点。
在主从通信中,可以有多个I2C总线器件同时接到I2C总线上,通过地址来识别通信对象。
(2)SPI总线串行外围设备接口SPI(serialperipheral interface)总线技术是Motorola公司推出的一种同步串行接口。
Motorola公司生产的绝大多数MCU(微控制器)都配有SPI硬件接口,如68系列MCU。
SPI总线是一种三线同步总线,因其硬件功能很强,所以,与SPI有关的软件就相当简单,使CPU有更多的时间处理其他事务。
(3)SCI总线串行通信接口SCI(serialcommunication interface)也是由Motorola公司推出的。
它是一种通用异步通信接口UART,与MCS-51的异步通信功能基本相同。
(二)、外部总线(1)RS-232-C总线RS-232-C是美国电子工业协会EIA(Electronic Industry Association)制定的一种串行物理接口标准。
RS是英文“推荐标准”的缩写,232为标识号,C表示修改次数。
RS-232-C总线标准设有25条信号线,包括一个主通道和一个辅助通道,在多数情况下主要使用主通道,对于一般双工通信,仅需几条信号线就可实现,如一条发送线、一条接收线及一条地线。
RS-232-C标准规定的数据传输速率为每秒50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。
总线技术教学改革论文
总线技术教学改革论文总线技术教学改革论文1总线技术课程教学现状1.1教学内容枯燥总线技术发展迅猛,种类众多,且每种总线都有自己的特点和各自的应用范围。
就现场总线而言,常用的形成标准且具有一定影响力的有几十种,而且数量还在不断增加。
总线技术更新特别快,而教材的编写或使用具有一定周期,这使得总线教材较之总线技术的发展容易滞后,不利于学生对当前科技前沿知识的认识。
[3]目前总线技术的教学内容,通常是先介绍通信的基本原理,包括数据通信的构成、传输方式、编码、复用技术、交换技术等;然后介绍总线技术的一般概念,包括总线和接口标准分类、组成、性能指标、层次化结构等;再选择几种最有代表性的总线加以学习,常见的有RS-232C/RS-422/RS-485、STD、GPIB、USB、IEEE1394、CAN、PCI、VXI、PXI等。
目前的总线技术教学内容偏重于理论传授,如某种典型总线的主要性能、特点、机械特性、电气特性、功能特性、规程特性等。
缺乏在实际举例中实施教学,教学容易陷入内容空洞,造成了教学内容枯燥乏味,过于死板,使学生脱离实际,不能学以致用。
1.2教学方法陈旧目前高校在总线技术教学过程中,太过于模仿传统的教学方式,教学仍以机械讲授为主。
教师在理论课上按照教材照本宣科,实验课又严格限定学生必须按照既定步骤进行操作;看重总线技术教学的理论性质,把过多的精力投放到教学的环节当中,并没有认识到总线技术课程带有的应用特征,形成重理论轻实践的教学状况。
这种传统的灌输式的教学方法,导致课堂气氛沉闷,难以引起学生的学习兴趣,不能充分应用教学资源,也不利于调动学生学习的积极性、主动性和创造性,更无法培养学生的创新思维及综合能力。
[4]学生更关注理论知识的学习,忽视实践能力的提高,与总线技术的实际应用形成较大的反差。
因此,改革计算机教学方法势在必行。
1.3实验环节欠缺总线技术是一门专业应用类课程。
与基础理论课程教学不同,专业应用课程教学要做到理论和实验并举,并且实验在教学过程中具有举足轻重的作用。
微机接口技术论文(2)
微机接口技术论文(2)微机接口技术论文篇二基于FPGA的《微机原理与接口技术》实践教学方法探讨一、前言微机原理与接口技术是电子信息类理工科的一门重要专业基础课。
内容涵盖微机原理、汇编语言程序设计及微机接口技术,兼顾硬件和软件2个方面,该课程的特点是概念抽象,实践性强。
实践教学对于学生理解课程内容,培养学生动手能力是十分重要的。
二、《微机原理与接口技术》实践教学现状随着高等教育正在由知识型教育向能力培养为中心的教育进行转变,电子信息类课程的实践教学环节都大大加强。
但由于受到硬件实验环境与实验内容制约,特别是《微机原理与接口技术》实践教学只发生了量变而非质变,仍处于滞后的位置。
在目前的教学中,《微机原理与接口技术》实践教学存在以下几个方面的问题:(1)实验内容固定陈旧,大都是些传统接口芯片功能的验证实验,由于实验台上的芯片资源有限,不具备进行多芯片组合的综合型实验的条件。
大部分学校进行的还都是8位接口芯片的实验,而现在常用的大部分是32位64位的接口,实验内容过时。
同时一些多核处理器,PCI—Express总线,SATA接口技术等一些新技术根本没有涉及[1]。
(2)实验平台落后,实验平台芯片资源少,扩展性差,只能进行一些简单的功能验证实验,实验内容也因芯片种类和实验台架构固定而不易调整,不能发挥学生的创新能力。
平台外设简单,无法激发学生的兴趣。
(3)实验技术落后,很多学校还采用的是搭积木式的设计方法进行教学[2],学生的实验灵活性小,大都是按图连线,下载程序的操作,限制了学生的设计创新能力的培养。
实验简单抽象,大都是些芯片功能上的验证,启发性小。
(4)重软轻硬,实验重点大都集中在汇编语言的编写,学生很少能自主的设计电路,也无法了解芯片的结构以及时序,更不能自己设计芯片,大大限制了学生动手能力的培养[3]。
微机接口技术被广泛应用于电子信息各个领域,因此《微机原理与接口技术》是门应用性很强的课程,学生通过学习达到在掌握理论的基础上,能运用所学知识解决一些实际问题的能力。
微机总线技术与总线标准
微机总线技术与总线标准引言微机总线技术是计算机领域中的重要概念之一,它是指用于计算机内部各部件之间传输数据和控制信号的通信路径。
在计算机系统中,各个硬件组件需要进行高效的协同工作,而微机总线就是为此提供了可靠的数据传输及控制机制。
本文将介绍微机总线技术的概念、结构和常见的总线标准。
微机总线技术的概念微机总线技术是计算机内部数据传输的一种通信机制,它将计算机的各个部件连接起来,并提供了高效、可靠的数据传输和控制。
总线技术可以分为内部总线和外部总线两类。
内部总线用于连接CPU、内存、硬盘等内部设备,而外部总线则用于连接计算机与外部设备的通信。
微机总线技术的结构微机总线技术的结构一般由控制总线、地址总线和数据总线构成。
控制总线用于传输控制信息,通过控制总线可以对各个部件进行指令控制和数据传输的控制。
地址总线用于传输数据的地址信息,它确定数据将要读取或写入的位置。
数据总线用于传输实际的数据信息,它是计算机内部各个部件之间传输数据的通道。
常见的总线标准微机总线技术在计算机领域有很多不同的标准和规范,下面简要介绍几种常见的总线标准。
PCI总线PCI(Peripheral Component Interconnect)总线是一种通用的、高性能的总线标准。
它可以用来连接各种外部设备,如显卡、网卡等。
PCI总线采用并行传输技术,具有高带宽和可扩展性的特点。
PCI总线标准在计算机行业得到广泛应用,是目前最主流的总线技术之一。
USB总线USB(Universal Serial Bus)总线是一种通用的、高速的串行总线标准。
USB总线广泛用于连接计算机与外部设备,如鼠标、键盘、打印机等。
USB总线具有热插拔、简单易用等特点,是目前普及度最高的总线标准之一。
SATA总线SATA(Serial ATA)总线是用于连接存储设备的一种总线标准。
它取代了传统的并行ATA总线,提供了更高的数据传输速率和更高的可靠性。
SATA总线广泛应用于硬盘、光驱等存储设备上。
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微机总线物理与电子工程学院电子信息科学与技术10-4班20102102141002张宇军2012.10.7微机总线总线的分类一、按相对于CPU位置划分:片内总线与片外总线。
(一)、内部总线(1)I2C总线I2C(Inter-IC)总线10多年前由Philips公司推出,是近年来在微电子通信控制领域广泛采用的一种新型总线标准。
它是同步通信的一种特殊形式,具有接口线少,控制方式简化,器件封装形式小,通信速率较高等优点。
在主从通信中,可以有多个I2C总线器件同时接到I2C总线上,通过地址来识别通信对象。
(2)SPI总线串行外围设备接口SPI(serialperipheral interface)总线技术是Motorola公司推出的一种同步串行接口。
Motorola公司生产的绝大多数MCU(微控制器)都配有SPI硬件接口,如68系列MCU。
SPI总线是一种三线同步总线,因其硬件功能很强,所以,与SPI有关的软件就相当简单,使CPU有更多的时间处理其他事务。
(3)SCI总线串行通信接口SCI(serialcommunication interface)也是由Motorola公司推出的。
它是一种通用异步通信接口UART,与MCS-51的异步通信功能基本相同。
(二)、外部总线(1)RS-232-C总线RS-232-C是美国电子工业协会EIA(Electronic Industry Association)制定的一种串行物理接口标准。
RS是英文“推荐标准”的缩写,232为标识号,C表示修改次数。
RS-232-C总线标准设有25条信号线,包括一个主通道和一个辅助通道,在多数情况下主要使用主通道,对于一般双工通信,仅需几条信号线就可实现,如一条发送线、一条接收线及一条地线。
RS-232-C标准规定的数据传输速率为每秒50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。
RS-232-C标准规定,驱动器允许有2500pF的电容负载,通信距离将受此电容限制,例如,采用150pF/m的通信电缆时,最大通信距离为15m;若每米电缆的电容量减小,通信距离可以增加。
传输距离短的另一原因是RS-232属单端信号传送,存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题,因此一般用于20m以内的通信。
(2)RS-485总线在要求通信距离为几十米到上千米时,广泛采用RS-485 串行总线标准。
RS-485采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力。
加上总线收发器具有高灵敏度,能检测低至200mV的电压,故传输信号能在千米以外得到恢复。
RS-485采用半双工工作方式,任何时候只能有一点处于发送状态,因此,发送电路须由使能信号加以控制。
RS-485用于多点互连时非常方便,可以省掉许多信号线。
应用RS-485 可以联网构成分布式系统,其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。
(3)IEEE-488总线上述两种外部总线是串行总线,而IEEE-488 总线是并行总线接口标准。
IEEE-488总线用来连接系统,如微计算机、数字电压表、数码显示器等设备及其他仪器仪表均可用IEEE-488总线装配起来。
它按照位并行、字节串行双向异步方式传输信号,连接方式为总线方式,仪器设备直接并联于总线上而不需中介单元,但总线上最多可连接15台设备。
最大传输距离为20米,信号传输速度一般为500KB/s,最大传输速度为1MB/s。
(4)USB总线通用串行总线USB(universal serial bus)是由Intel、Compaq、Digital、IBM、Microsoft、NEC、NorthernTelecom等7家世界著名的计算机和通信公司共同推出的一种新型接口标准。
它基于通用连接技术,实现外设的简单快速连接,达到方便用户、降低成本、扩展PC连接外设范围的目的。
它可以为外设提供电源,而不像普通的使用串、并口的设备需要单独的供电系统。
另外,快速是USB技术的突出特点之一,USB的最高传输率可达12Mbp s比串口快100倍,比并口快近10倍,而且USB还能支持多媒体。
二、按功能或信号类型划分:数据总线(DBus)、地址总线(ABus)和控制总线(CBus)(1)“数据总线DB”用于传送数据信息。
数据总线是双向三态形式的总线,即他既可以把CPU的数据传送到存储器或I/O接口等其它部件,也可以将其它部件的数据传送到CPU。
数据总线的位数是微型计算机的一个重要指标,通常与微处理的字长相一致。
例如Intel 8086微处理器字长16位,其数据总线宽度也是16位。
需要指出的是,数据的含义是广义的,它可以是真正的数据,也可以是指令代码或状态信息,有时甚至是一个控制信息,因此,在实际工作中,数据总线上传送的并不一定仅仅是真正意义上的数据。
(2)“地址总线AB”是专门用来传送地址的,由于地址只能从CPU传向外部存储器或I/O 端口,所以地址总线总是单向三态的,这与数据总线不同。
地址总线的位数决定了CPU可直接寻址的内存空间大小,比如8位微机的地址总线为16位,则其最大可寻址空间为2^16=64KB,16位微型机(x位处理器指一个时钟周期内微处理器能处理的位数(1 、0)多少,即字长大小)的地址总线为20位,其可寻址空间为2^20=1MB。
一般来说,若地址总线为n位,则可寻址空间为2^n字节。
(3)“控制总线CB”用来传送控制信号和时序信号。
控制信号中,有的是微处理器送往存储器和I/O接口电路的,如读/写信号,片选信号、中断响应信号等;也有是其它部件反馈给CPU的,比如:中断申请信号、复位信号、总线请求信号、设备就绪信号等。
因此,控制总线的传送方向由具体控制信号而定,(信息)一般是双向的,控制总线的位数要根据系统的实际控制需要而定。
实际上控制总线的具体情况主要取决于CPU。
三类总线在微机系统中的地位和关系三、ISA插槽:基于ISA总线的扩展插槽ISA插槽ISA插槽是基于ISA总线(Industrial Standard Architecture,工业标准结构总线)的扩展插槽,其颜色一般为黑色,比PCI接口插槽要长些,位于主板的最下端。
其工作频率为8MHz 左右,为16位插槽,最大传输率16MB/sec,可插接显卡,声卡,网卡以及所谓的多功能接口卡等扩展插卡。
其缺点是CPU资源占用太高,数据传输带宽太小,是已经被淘汰的插槽接口。
目前还能在许多老主板上看到ISA插槽,现在新出品的主板上已经几乎看不到ISA 插槽的身影了,但也有例外,某些品牌的845E主板甚至875P主板上都还带有ISA插槽,估计是为了满足某些特殊用户的需求。
最早的PC总线是IBM公司1981年在PC/XT 电脑采用的系统总线,它基于8bit的8088 处理器,被称为PC总线或者PC/XT总线。
在1984年的时候,IBM 推出基于16-bit Intel 80286处理器的PC/AT 电脑,系统总线也相应地扩展为16bit,并被称呼为PC/AT 总线。
而为了开发与IBM PC 兼容的外围设备,行业内便逐渐确立了以IBM PC 总线规范为基础的ISA (工业标准架构:Industry Standard Architecture )总线。
ISA 是8/16bit 的系统总线,最大传输速率仅为8MB/s ,但允许多个CPU 共享系统资源。
由于兼容性好,它在上个世纪80年代是最广泛采用的系统总线,不过它的弱点也是显而易见的,比如传输速率过低、CPU占用率高、占用硬件中断资源等。
后来在PC…98 规范中,就开始放弃了ISA 总线,而Intel 从i810 芯片组开始,也不再提供对ISA 接口的支持。
使用286和386SX以下CPU的电脑似乎和8/16bit ISA 总线还能够相处融洽,但当出现了32-bit 外部总线的386DX处理器之后,总线的宽度就已经成为了严重的瓶颈,并影响到处理器性能的发挥。
因此在1988年,康柏、惠普等9个厂商协同把ISA 扩展到32-bit,这就是著名的EISA(Extended ISA,扩展ISA)总线。
EISA 总线的工作频率仍旧仅有8MHz ,并且与8/16bit 的ISA总线完全兼容,由于是32-bit 总线的缘故,带宽提高了一倍,达到了32MB/s .可惜的是,EISA 仍旧由于速度有限,并且成本过高,在还没成为标准总线之前,在20世纪90年代初的时候,就给PCI 总线给取代了。
ISA总线又称AT总线,是在PC/AT微机上所配备的扩展系统总线。
PC/AT的扩展总线系统设计的最大速度为8MHz,比PC/XT总线几乎快了近一倍,而最佳的数据传输率达20MB/s。
不过80286 CPU的执行速度更快,因此要增加额外的等待周期,方能使扩展总线与CPU之间进行数据传输。
改善的方式是在总线控制器中增加缓冲器,作为高速的微处理器与较低速的AT总线之间的缓冲器,从而使AT总线可以在比CPU低得多的环境下工作。
由于IBM-PC./XT/A T系统总线的开放性,全世界的PC机制造商纷纷向IBM靠拢,从而使IBM-PC系列风靡全球。
为了满足众多PC兼容机厂商的要求,美国电气和电子工程师学会(IEEE)成立了一个委员会,并确定以PC/AT总线为标准,称之为工业标准体系结构ISA(Industry Standard Architecture),即ISA总线标准。
为了充分地发挥80286的优良性能,同时又要最大限度地与PC/AT总线兼容,ISA总线在原XT总线的基础上,又增加了一个36脚的扩展槽,将数据总线扩展为16位,地址总线扩展为24位,将中断的数目从8个扩充到15个,并提供了中断共享功能,而DMA通道也由4个扩充到8个。
从此,这种16位的扩展总线一直是各制造厂商严格遵守的标准,至今仍广泛地使用。
但目前市场上销售的以Pentium为CPU的PC机,其主板已不提供这个插槽。
ISA总线扩展插槽由两部分组成,一部分有62引脚,其信号分布及名称与PC/XT总线的扩展槽基本相同,仅有很小的差异。
另一部分是AT机的添加部分,由36引脚组成。
这36引脚分成两列,分别称为C列和D列。
四、PCI系统结构ͼ1-1£¬PCIϵͳ½á¹Í¼微型计算机系统中广泛采用总线结构,其优点是系统成本低,组态灵活,维修方便,采用总线标准设计,生产的硬件模块兼容性强,并通过系统总线可以方便地组合在一起,以便满足不同需要的微机系统。
计算机总线技术包括通道控制功能,使用方法,仲裁方法和传输方式等。
任何系统的研制的外围模块的开发,都必须服从一定的总线规范。